K A R B O H I D R A T

Karbohidrat:

•

polihidroksi aldehid / keton

•

meliputi kondensat polimer-polimernya yang terbentuk

Rumus : C n H 2n O n C n (H 2 O) n C yang mengalami hidratasi

Jenis-jenis Karbohidrat Oligosakarida Monosakarida

sukrosa maltosa glukosa fruktosa

Polisakarida

galaktosa laktosa rafinosa amilopektin amilosa

Penentuan Karbohidrat

Persiapan Sampel

.

          Bahan dibebaskan dari zat-zat pencampur dan dijernihkan Giling dan cegah perubahan komposisi kimiawi dan perubahan lain Tambah CaCO 3 hidrolisa untuk menetralisasi dan mencegah Hilangkan lipida dan klorofil dengan ekstraksi menggunakan eter (t ekstraksi <50  C) Inaktivasi dengan HgCl 2 Ekstraksi dilakukan dengan etanol 80% Larutkan bahan dalam aquades Penjernihan Tentukan Karbohidrat yang dilarutkan dalam air

Prinsip Penjernihan  Logam berat mengendapkan koloid dalam ekstrak / zat kimia  Menghilangkan / mengendapkan koloid, zat warna dan asam organik lain

Sifat Zat Penjernih :  Dapat mengendapkan zat bukan gula tanpa mengabsorbsi / memodifikasi zat-zat gula  Dalam keadaan berlebihan tidak mengganggu ketepatan analisa  Hasil pengendapan harus mudah dipisah dari larutan

Zat Penjernih

1. Pb Asetat mengendapkan asam organik, asam amino, protein dan polifenol paling banyak dipakai dalam penjernihan larutan gula 2. Al (OH) 3 zat koloid 3. Kieselguhr zat koloid 4. K 4 Fe (CN) 6 . 3H 2 O + Zn SO 4 . 7 H 2 O dibuat basis dengan Na OH Reagen Carrez I dan II untuk protein

5. Campuran Ba(OH) protein dari susu 2 dan Zn SO 4 cara somogyi untuk 6. Campuran Nitrat dan alkali untuk protein dari jaringan daging 7. TCA / asam fostotungstat protein pada umumnya 8. Poliamida, gelatin atau polivinil poli pirolidon untuk zat warna dalam larutan 9. Penukaran ion untuk asam amino + dalam larutan gula

Penjernihan berlebih:  mempengaruhi polarisasi gula  saat pemanasan terjadi interaksi dengan gula dan terjadi destruksi senyawa gula Sisa Pb dihilangkan dengan Na 3 K – oxalat atau Na 2 CO 3 PO 4 ,

Uji Karbohidrat secara Kualitatif

1. Uji Molisch H 2 SO 4 dehidrasi Furfural / HMF + alfa naftol Senyawa kompleks (ungu) (pada batas antar larutan karbohidrat dan H 2 SO 4 )

2. Uji Seliwanoff

 Uji untuk ketosa Furfural (hasil dehidrasi) + resorcinol Senyawa kompleks (merah) (1, 3 dihidroksibenzen) dehidrator : HCl 12% CH 3 COOH H 2 SO 4 alkoholik

3.

Uji Anthrone

H 2 SO 4 KH  H 2 SO 4 monosakarida  furfural/HMF (9, 10 – dihiro – 9 – Oxanthracene)

4. Uji Barfoed

 Uji gula reduksi/monosakarida Gula reduksi + Larutan Barfoed  Cu2O , (monosakarida) (CH 3 COO) 2 Cu, dan CH 3 COOH Gula reduksi dari sakarida reaksinya sangat lambat.

5. Uji Iodin

 Karbohidrat golongan polisakarida + I 2 warna spesifik tergantung jenisnya.

   Amilopektin + I 2 Dextrin + I 2  Polimer < 5   merah violet coklat (6 – 8) tidak memberi warna Pati + I 2  biru, karena molekul pati berbentuk spiral  memerangkap Iodin Kemampuan membentuk helix juga dipengaruhi oleh keberadaan gugus modifikasi

6.

Uji pembentukan osason

Aldosa/ketosa + fenilhidrasin   hidroson / osason terjadi karena gugus aldehid / keton dari karbohidrat berikatan dengan fenil hidrasin. Atom C yang bereaksi adalah C1 dan C2 dari Aldosa / ketosa.

7. Uji Fehlings

Larutan fehlings : CuSO4, Na – K – tartrat dan NaOH Gula reduksi  endapan berwarna hijau kuning, orange, merah

II. Uji KH secara Kuantitatif Hidrolisa

Oligo / polisakarida  (Pati) Asam, enzim monosakarida (glukosa) Analisa:  kimiawi  fisik   enzimatik kromatografi

Cara kimiawi 1. Metoda oksidasi dengan Cu 2 +

Dasar : reduksi Cu 2 +O  Cu 2 +O oleh gula reduksi Benedict, Barfoed Reagen : - Reagen Luff (campuran CuSO 4 , Na 2 CO 3 , dan asam sitrat) - Reagen soxhlet (campuran CuSO 4 dengan K – Na – tartrat) K-Na tartrat : pencegah pengendapan CuSO 4 dalam reagen

Cara Luff Schoorl

Yang ditentukan adalah CuO sebelum dan sesudah direaksikan dengan gula reduksi (titrasi blanko – titrasi sampel) Reaksi : I R H 2 SO 4 CuSO 4 2CuI 2 + CuO + 2KI    2 – COH + CuO + Na 2 S Cu 2 I 2 2 O 3   Cu 2 O + R – COOH CuSO CuI 2 + I 2 Na 2 S + K 4 O 4 6 + H 2 SO 2 4 O + NaI I 2 + amilum : biru

Metode oksidasi dengan larutan Ferrisianida alkalis

Dasar : reduksi ferisianida  ferrosianida oleh gula reduksi.

2K 2K 3 4 Fe(CN) Fe(CN) 6 6 + 2KI  + 3 ZnSO 2K 4 Fe(CN) 6 4  K 2 Zn 2 + I 2 [Fe(CN) 6 ] 2  gula reduksi ditentukan :  berdasar  I 2  berdasar  NaS 2 O 3 untuk titrasi + 3 K 2 SO 4 Indikator : amilum (warna biru hilang) K 4 Fe(CN) K 3 Fe(CN) 6 6 yang terbentuk dihitung dari selisih antara sebelum dan sesudah reaksi reduksi.

Perlu dilakukan percobaan standarisasi

Metoda Iodometri

   Kelebihan I 2 dititrasi dengan Na 2 S 2 O 3 Reaksi : Sampel Spesifik untuk aldosa, ketosa hanya sedikit yang teroksidasi Harus dihilangkan zat yang dapat bereaksi dengan Iodin : etanol, aseton, mannitol, gliserin, Na laktat, Na format dan Urea

 

Laktosa secara kimiawi

25 ml susu + reagen  5 ml filtrat + reagen  filtrat titrasi dengan Na 2 S 2 O 3

100 A = (Tb – Ts) x N x 0,171 x



5

A = Kadar Laktosa (g/100 ml) Tb = titrasi blanko Ts = titrasi sampel  Susu dengan kadar protein = 3,2%, lemak = 3,5% dari 100 ml susu  48,4 ml filtrat

48,4 100 Kadar laktosa/100 ml susu = A x



x



100 25

 

Penentuan Sukrosa

Langsung dengan Polirimeter/refraktometer Kimia : hidrolisa (tentukan jumlah gula reduksi) C 6 H 12 O 11 Sukrosa (342) + H 2 O  C 6 H 12 O 6 fruktosa + C 6 H 12 O 6 glukosa (180) (180)  Sukrosa = 0,95 x   gula reduksi BM Sukrosa 342 FK =  =  2 BM gula reduksi 360 Penting : Cek dulu kemungkinan adanya gula reduksi dalam sampel sebelum hidrolisa.

Penentuan pati

Prinsip : pati dihidrolisa dengan asam/enzim  gula reduksi  ditera jumlahnya [C 6 H 10 O 25 ] m + mH 2 O  pati m C 6 H 12 glukosa O 6 BM = m.162

BM = 180 m FK BM pati =  m . BM gula reduksi m x 162 =  = 0,9 m x 180

Cara Enzimatis

 Terutama untuk penentuan gula dalam campuran  karena enzim bersifat spesifik Misal: penentuan glukosa dan fruktosa  Dasar : glukosa dan fruktosa difosforilasi  glu – 6 fosfat (G6P) dan F 6 P dengan bantuan enzim heksokinase dan Adenosin – 5 trifosfat (ATP)

Glu + ATP  Fruk + ATP  G6P + ADP F-6-P + ADP G-6-P + NADP G-6P-DH  glukonat 6P + I NADPH + H + NADPH diukur dengan spektrofotometer (  = 334, 340, 365 nm) PGI F 6 P  G-6-P G-6P-DH G-6P + NADP  glukonat + 6P + II NADPH + H +  Ditera

Penentuan Laktosa dan Galaktosa Dasar : Laktosa dapat dihidrolisa E.galaktosidase air  - galaktosa + glu  Gal DH galaktosa + NAD  asam galatonat + NADH + H+  ditera (I) pada  = 334, 340, 365 nm hidrolisa Gal DH  Tera (II)

C. Khromatografi

Khromatografi kertas/TLC : diukur besarnya Rf tiap komponoen karbohidrat Jarak perpindahan molekul zat Rf =  Jarak perpindahan pelarut

Harga Rf

tiap jenis gula tertentu untuk perlakuan yang sama dipengaruhi : - Macam zat pelarut - Ukuran bejana - Suhu - Macam fase tetap/stasioner - Sifat zat yang dianalisa

Kromatografi kertas untuk karbohidrat

     Fase stasioner: air Penyangga : kertas yang tersusun oleh selulosa murni (misal: kertas whatman no.1) kecepatan merambat zat sedang, potong sesuai kebutuhan.

Teteskan sampel (sekecil mungkin), penetesan 3-4 x (tetesan besar  terjadi tailing/pemisah tidak sempurna) Masukkan kertas ke dalam wadah berisi pelarut  pelarut merambat pada kertas sampai tanda (Solvent front) Identifikasi :  Cara fisis : menyinari kertas dengan sinar UV pada  : 254 – 370 nm  Kimiawi : semprot dengan larutan kimia misal : gula reduksi: anilinpthalat, AgNO3; gula non reduksi : naphtoresorcinol dalam asam fosfat.

Larutan khloroglusional dan HCl : Aldosa pentosa (violet) Ketosa pentosa (hijau tua) Ketoheksosa (kuning coklat) Metil pentosa (hijau ) Uap Iodin  Semprotkan pada kertas diruang asam  Setelah kering akan timbul noda berwarna  Hitung Rf, bandingkand dengan standar

Gula sederhana

Campur butanol : asetat : air asam asetat : pyridin : air Pengaruh C terhadap (  ) sangat kecil  diabaikan Suhu berpengaruh  perlu koreksi : [  ]tD = [  ]tD . [1 – 0,000184 (t – 20)]

Cara fisis (Cara optic)

 Penentuan index biasdengan refraktometer  tiap jenis gula punya index bias tertentu.

  Keuntungan: • interval skala index bias cukup besar 1,30 – 1,75 • sampel sangat sedikit (beberapa tetes) • ketelitian :  0,0002 dinyatakan dengan nD20 : pengukuran pada t = 20 o C dengan sinar Na sebagai sumber sinar monokromatis.

Penentuan dengan polarimeter

I D  C Karbohidrat bersifat optis aktif (mempunyai C asimetri  mampu memutar bidang sinar terpolarisasi) 100  [  ] t D =  I C t [  ] : putaran/ritasi spesifik : suhu pengukuran (oC) : sinar Na (589 nm) : sdf putar yang diamati : konsentrasi (g sampel/100 ml pelarut) : panjang tabung (dm)

Penentuan Serat Kasar

 Serat kasar : Senyawa yang tidak dapat dicerna dalam organ pencernaan manusia maupun binatang.

 Dalam analisa : diperhitungkan banyaknya zat yang tidak larut dalam asam/basa encer pada kondisi tertentu.

Langkah analisa : 1. Defatting : menghilangkan lemak dalam sampel dengan pelarut lemak 2. Digestion : - pelarutan dengan asam - pelarutan dengan basa  dalam keadaan tertutup pada t terkontrol mendidih  segera dilakukan penyaringan untuk mencegah kerusakan lebih lanjut   Protein menyulitkan penyaringan  pendahuluan dengan E.proteolitik Residu : 97% selulosa dan lignin  perlu digesti senyawa yang belum dapat diidentifikasi

 

Bahan diskusi

:

Pada analisa gula reduksi dengan Luff Schoorl indikator apa yang digunakan, kenapa dipilih senyawa indikator tersebut dan apa tanda titik ekuivalen telah dicapai ?

Hitung/tentukan faktor konversi untuk pati.



Tugas :

Baca prosedur analisa gula reduksi dengan metode Nelson-Somogyi, kemudian ceritakan langkah-langkah yang harus dilakukan, misalnya apa saja bahan/larutan yang harus disiapkan dan bagaimana cara membuat larutan tersebut.